La litografía de Maurits Escher, (1961)denominada “Waterfall” muestra una situación físicamente imposible. ¿Por qué?
Ingresar a http://www.abadiadigital.com/imagenes/escher-waterfall.jpg para ver el cuadro y elaborar un escrito en donde se explique la imposibilidad física de la situación.
2.3. El artilugio de Newton
Es muy llamativo analizar el funcionamiento del artilugio de Newton, al cam- biar la cantidad de bolitas que se sueltan de un lado (1, 2, 3, 4...); o bien al soltar simultáneamente una bolita de cada lado, 2 de cada lado, y hasta 3 y 4...)
1. Ingresar a: http://www.youtube.com/watch?v=JadO3RuOJGU&feature=rela ted y a http://www.youtube.com/watch?v=0LnbyjOyEQ8&feature=player_detail- page
ENERGÍA: CARACTERÍSTICAS Y CONTEXTO
2. Después de observar los videos analizar, expresando por escrito, las trans- ferencias y transformaciones de la energía que están implicadas en el movimiento de las bolitas del Artilugio de Newton.
3. Explicar por qué finalmente el proceso se detiene.
2.4. La energía de un patinador que se mueve por una pista.
Abrir la simulación Energía en el Skate Park: Básico (si lo desea, bajarlo a su computadora). Para ello ingresar en http://phet.colorado.edu/es/simulation/ energy-skate-park-basics. Para que funcione se necesitan los plugins de Java. Ins- talarlos en caso de ser necesario.
Estando abierta la aplicación:
Parte I
1) Ubicar el patinador sobre la pista en la parte superior derecha de la misma. ¿Qué ocurre con el patinador? ¿Por qué? ¿En qué lugar se mueve lo más rápido posible? ¿En algún momento está detenido? ¿Cuándo se desplaza acelerando y cuando frenando?
Para corroborar sus suposiciones activar el botón Mostrar trayectoria dentro del área Trayectoria.
2) Reiniciar y colocar al patinador sobre la pista, exactamente a 5 m de altura. (Activar la cinta métrica y la cuadrícula sobre la pista). Habilitar Mostrar gráfico circular, y analizar qué información brinda. ¿Qué color se utiliza para la energía cinética? ¿Y para la potencial?
3) Ubicar al patinador en un punto cualquier de la pista… Analizar cómo va transformándose la energía a medida que la recorre. El gráfico de barras y el con- trol de la velocidad de desarrollo de la animación pueden ayudar.
4) Cambiar de patinador… ¿Cambia la cantidad de energía involucrada? ¿Cambia la transformación de cinética a potencial gravitatoria y viceversa? Bus- car las razones de las respuestas.
5) Modificar la pista (se pueden agregar o quitar tramos o modificar sus ubicaciones o longitudes), para que haya un tramo que en la energía cinética se mantenga constante. Explicar cómo se lo consiguió. Dar las razones físicas que lo permiten.
6) ¿Se puede modificar la pista de modo que el patinador tenga solo energía potencial gravitatoria? Explicar las razones.
7) Localizar en qué lugar de la misma el patinador tiene un 50% de su energía como cinética y el restante como potencial gravitatoria. El gráfico de barras y el
IDEAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL CONCEPTO DE ENERGÍA control de la velocidad de desarrollo de la animación pueden ayudar para dar la respuesta.
8) Activar una pista (Track) tipo double Well (Roller Coaster)
Poner a patinar a un personaje. Modificar la pista de modo que no pueda pasar de la mitad de la misma. ¿Por qué no lo consigue?
9) Imaginarse pistas en otros lugares.
Habilitar una pista cualquiera por la que pueda moverse el patinador. Anali- zar cómo se transforman las energías en la Tierra.
− Reubicar la pista en el espacio. ¿Puede caer el patinador? ¿Puede moverse? Buscar las razones de ambas respuestas.
− Y si la pista se lleva a la Luna. ¿Qué sucede con las respuestas anteriores?
− ¿Qué pasaría en Júpiter?
10) ¿Qué conceptos relacionados con la energía aparecieron en juego en esta parte del tutorial?
Parte II
Para trabajar con modelizaciones más reales, puede agregarse el rozamiento con la pista. Se activa con el botón Fricción de pista>>.
No olvidar activar Con térmica, independientemente de tipo de gráfico de energía utilizado, en el área de Gráficos de energía.
1) Dibujar una pista en la que luego de recorrerla el patinador sale de ella y cae a tierra. ¿Qué ocurre con la energía al llegar al piso? ¿Cómo lo muestra la animación? Registrarla.
2) Trabajar con una pista en forma de U en la que el lado derecho es más largo que el izquierdo.
Colocar el patinador a la mayor altura posible del lado derecho y soltarlo. Des- cribir lo que ocurre con la energía del patinador. Buscar las razones físicas de lo ocurrido.
3) Activar la pista (Tracks) llamada Friction Parabola. Ubicar el extremo su- perior a 6 m de altura. Permitir que el patinador deslice.
a) Determinar cuánta energía se pierde por rozamiento al culminar el primer ascenso. La respuesta debe ser numérica expresando la cantidad o de modo porcentual.
b) ¿Cambia la energía disipada si se cambia de patinador? Probar antes de contestar.
4) Visualizar la pista tipo loop. Ubicar al patinador y observar su movimiento.
ENERGÍA: CARACTERÍSTICAS Y CONTEXTO
detenido y boca abajo en el punto más elevado del rulo.
b) Evaluar las transformaciones energéticas. Explicar si se conservó o no la energía. Si falta energía, explicar dónde está.
5) Proponer con el grupo una actividad en la que aparezcan los conceptos desarrollados en este tutorial. Describirla y desarrollarla.
6) Enunciar qué aportes conceptuales brindó la interacción con este Phet. Entregarlos junto con la actividad anterior.
2.5. Se pone en movimiento sin la intervención de ninguna parte
del cuerpo
1) Tomar una foto a un cuerpo en movimiento, de ser necesario deberá ha- cerse una secuencia de fotografías. ¡¡¡Tener en cuenta que se evaluará la origina- lidad de la propuesta!!!
2) Incorporar esa/s foto/s en un documento sobre el cual se trabajará mien- tras se resuelve este trabajo práctico.
3) Determinar un sistema, una frontera y un entorno. Paso a paso evaluar los intercambios de energía entre el sistema y el medio identificando modos como trabajo (desde el concepto físico), radiación o calor.
4) Puesto ese cuerpo en movimiento, evaluar las transformaciones energéti- cas del sistema que se mueve, para detenerlo o mantenerlo eternamente en ese estado.
5) Sin olvidar incluir autores, fecha de resolución, número en las páginas y toda acotación que se considere pertinente, imprimir el trabajo. Colocarlo en un folio para entregarlo.